基于課程特點的“三位一體”教學方案優化設計

付成華　張煥敏　劉曉輝　張婧

摘要：以“工程水文學”為例，緊扣“內容豐富、綜合性強；內容抽象、實踐性強；部分內容相似度較高”的課程特點，從“課前充分準備—課堂精心組織—課后認真總結”進行課程教學方案的“三位一體”設計。通過框圖式教學內容設計、案例式、翻轉課堂式教學方法設計，以期不斷深入地進行“以學定教”式課堂教學改革，高效利用課堂時間，充分發揮學生自主學習能力，進而提高教學效果和激發學生的學習興趣。

關鍵詞：課程特點；教學方案；教學質量；工程水文學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）32-0085-03

一、引言

“工程水文學”是全國高校水利、水電、交通、環境、資源、地理、農業、市政等專業普遍開設的重要專業基礎課，內容廣泛、概念抽象，其基本理論與方法應用體現在工程規劃、建設與管理等多方面。課程教學過程中既要注重基本原理、基本概念的講解，又要強調基本理論和方法的實際應用，培養學生的實踐能力和解決問題能力。

為提高課堂教學感染力，激發學生自主學習能力和創新意識，使學生了解水文現象和基本規律，掌握水文學基本理論和水文計算的基本方法，為后續專業課程的學習奠定基礎，緊扣課程特點對工程水文學的教學內容和教學方法進行設計探索，以期達到良好的教學效果。

二、課程特點

（一）內容豐富，知識的關聯性、綜合性強

工程水文學課程內容很豐富，包括：流域徑流形成過程、水文信息采集與處理、流域產匯流計算、水文預報、水文統計、設計年徑流分析和設計洪水計算等，這些知識點綜合了數學、概率論與數理統計等數理基礎和水力學、水文地質學等專業基礎知識，同時本課程知識點之間相互關聯，層次分明。

（二）內容抽象，實踐性強

我校水利水電工程專業開設的“工程水文學”由“理論（32學時）+實驗（8學時）+課程設計（1周）”三大模塊組成，系統性強。理論內容較為抽象，若僅以課本內容來講述，學生很難理解和吸收。課堂上講述基本原理時，必須理論聯系實際，既要講清原理的實踐基礎、實際作用和實際應用，又要從復雜的工程背景中歸納總結出典型的理論問題，使抽象概念具體化，以便學生理解、吸收、掌握原理的內涵，同時通過課程實驗和課程設計等實踐教學環節培養學生的實踐應用能力，達到學以致用的目的。

（三）部分內容相似度較高

課程中“設計年徑流分析”、“由流量資料推求設計洪水”內容具有相似性，均是通過對流量系列的頻率計算得到設計流量，再選擇典型進行縮放得到設計流量過程。差別僅在于兩者的研究對象不同，前者是較長歷時內的時段平均流量（如最枯1個月、連續最枯3個月、甚至1整年等）；后者是較短歷時內的時段平均流量（如洪峰流量、最大1日、連續最大3日、連續最大7日等）。此外，“由流量資料推求設計洪水”與“由暴雨資料推求設計洪水”等其他方面也存在相似之處。

三、教學方案的“三位一體”優化設計

（一）課前充分準備

課前充分準備是教學方案實施的前提，包括教師和學生兩個方面。教師備課過程中需對章節內容進行精心設計，按設計主線考慮講課方案；同時布置與教學內容相關思考題，讓學生在課前帶著問題預習與查閱相關文獻，包括網上搜集資料，培養學生的學習興趣、自學能力與文獻檢索能力。

1.教學內容的框圖式總體設計。工程水文學涉及的教學內容很多，但課內學時有限，根據課程教學要求，結合“廣度”和“深度”確定課堂教學內容，搞清楚各部分內容之間的內在聯系，找出各章內容的主線，采用三層結構框圖進行總體設計。（1）一級框圖。如圖1課程的整體框架所示，簡要說明了本課程的主要內容之間的關系，使學生對課程的知識體系有一個整體的概念或印象。（2）二級框圖。如圖2、3、4在一級框圖基礎上進行每章節內容細化和拓展，主線明確，各知識單元位置、意義及相互關系一目了然，有利于學生對新教學內容的認識和理解。（3）三級框圖。如圖5和圖6所示，在二級框圖基礎上對相關知識單元進一步延伸，采用框圖細化具體步驟，避免了平鋪直述的純文字表達。如圖5顯示了適線法的基本步驟，圖6顯示了暴雨資料推求設計暴雨的具體過程。

2.教學內容的細節設計。根據教學計劃具體落實每次課的講授內容、思路和方法。（1）明確每堂課的重點與難點，考慮重點內容如何講，難點問題如何化易。（2）遵循教學規律，與時俱進，及時收集歸納國內外最新的學科前沿、新觀點、新技術、新成果、新發展等優秀成果和教學科研成果，提煉后融合到教學內容中。通過課堂教學和專題研究相結合，遵循少而精、新而實的原則豐富教學內容，加大信息量，同時也激發了學生的學習熱情和興趣，引導學生自動查閱文獻，自覺到生產實踐中去充實自己。（3）利用信息技術“翻轉”知識傳授和知識內化學習過程，采用“以學定教”的教學方式，激發學生的學習興趣。首先根據教學目標遴選基礎知識點內容制成動態教學PPT或視頻，上傳至網絡平臺或QQ群，并布置相應數量的作業，推薦參考書目和相關內容視頻資料，讓學生帶著問題觀看學習。其次根據課程內容進展情況，提前布置練習題，將學生分為學習小組，團結協作共同完成課程任務。如水文統計知識點，設置預留問題：常用統計參數含義及其對頻率曲線的影響；探索思考題目：已知某水文站年最大洪峰流量系列，求百年一遇的洪峰設計值。

（二）課堂精心組織

精心組織設計課堂是教學方案實施的關鍵。教師要把握好學生主體進行精心組織和引導。講課時圍繞主線，按照提出問題、分析問題、解決問題的方式，啟發思維，激發學生的求知欲，通過分析問題，講述解決問題的方法，引導學生跟著分析思路一步步解決問題，然后通過實例加以應用。

1.通過網絡資源、視頻資料或圖片引入工程實例，既將抽象知識形象化，又實現了理論知識與實際工程的結合。同時將教師實際工程的規劃設計問題和工程案例作為實例來學習理論知識可以起到“畫龍點睛”的效果，不僅能提高學生的學習興趣，而且可以加深學生對基本概念、基本理論的理解，激發學生的創新實踐意識。

2.課堂上教師不斷捕捉學生的動態，依據課前反饋的問題進行歸納總結、答疑解惑，利用有限時間給學生講解重點、難點，同時可以通過多種形式在課堂上匯報，給學生提供展示的機會，實現師生或生生之間的良性互動，不斷提高學生綜合素質。

3.課堂的最后階段，借助PPT框圖、動畫、習題系統且扼要地介紹本節的教學內容，讓分散的知識點融為一體，既給學生一個整體全局的認識，又能突出本節教學內容的主次。

（三）課后總結反思

1.正確處理課內與課外、理論與實踐、教師與學生、過程與結果的關系，努力提高學生的主動性，使學生既掌握基本教學內容，又提升了自學能力、思維能力及語言表達能力等。

2.通過學生作業、考試成績、實踐環節表現、學生評教等開展教學效果的多級評價，結合評價結論和建議及時改進教學的薄弱環節，進一步優化教學方案。

四、結語

隨著高等院校教學研究的開展，針對不同課程的特點，提出切實可行而又行之有效的教學方案，需要不斷地探索和研究。“課前充分準備—課堂精心組織—課后認真總結”的“三位一體”教學方案旨在利用信息技術，改革傳統的教學方式，增強課程感染力，激發學生的學習興趣，提高教學效果，對其他課程的教學同樣具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]李國芳.抓住課程特點，提高課堂教學質量——以“工程水文學”為例[J]，科教導刊，2011，（12）：86-88.

[2]王巧煥，何春鋒.《工程水文學》課程教學改革的探索與實踐[J].東華理工大學學報（社會科學版），2012，（2）.

[3]仇錦先，陳平.“框圖”教學模式在“工程水文學”教學中的應用[J].中國電力教育，2009，（4）.

[4]胡彩虹，吳澤寧，左其亭.工程水文學課堂教學中的創新精神和實踐能力的培養淺談[J].中國科教創新導刊，2008，（29）.

[5]康艷，宋松柏，王雙銀.“工程水文學”課程教學改革與創新[J].中國電力教育，2011，（34）：96-97.